在地球軌道製備奇特的量子狀態: 玻色–愛因斯坦凝態

王泰洲 |特約編輯 (臺灣大學化學系博士班)

玻色–愛因斯坦凝態的形成是特定種類的原子在極低溫(接近絕對零度)時,所有粒子皆處於最低能量的量子狀態之現象。製備玻色–愛因斯坦凝態相當困難,通常原子需要受限於外加磁場,且磁場強度要足夠讓原子能夠對抗受到的地心引力,使其漂浮。製備完成的玻色—愛因斯坦凝態也相當難維持穩定,大約只能保持幾十毫秒。而近期科學家首次嘗試了於地球軌道上的太空站製備玻色–愛因斯坦凝態。在受到極小重力的狀況下,所需要的磁場相對小了許多,使得相同的實驗方法在地球軌道上可以更容易的製備玻色–愛因斯坦凝態,並達到更低溫的條件。科學家更發現,在受到極小重力的狀況下,物質保持在玻色–愛因斯坦凝態能夠長達1.1秒鐘,比起在地表有更長的時間可以對此狀態進行更精密的測量與觀察,幫助科學家更深入的了解玻色—愛因斯坦凝態此一基礎物理現象。

地球軌道製備奇特的量子狀態
Bose Einstein condensate 出處:維基百科

資料來源

  1. This weird quantum state of matter was made in orbit for the first time
    https://www.sciencenews.org/article/weird-quantum-state-matter-bose-einstein-condensate-space-station
  2. Observation of Bose–Einstein condensates in an Earth-orbiting research lab
    https://www.nature.com/articles/s41586-020-2346-1

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